đề Bài và lời giải kết cấu thép 1

1
N=120KN
e=100
N=120KN
320
1212286
12
H×nh 2.12
Chương 2: Liên kết
VÝ dô 2.1:
KiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu lùc cho liªn kÕt h n ®èi ®Çu nèi 2 b¶n thÐp cã kÝch th−íc (320x12)mm
nh− h×nh vÏ 2.12. BiÕt liªn kÕt chÞu lùc kÐo N=120KN ®−îc ®Æt lÖch t©m 1 ®o¹n e = 10cm. Sö dông vËt
liÖu thÐp CCT34s cã f=2100daN/cm2
; que h n N42 cã fwt = 1800 daN/cm2
; γC =1;
B i l m:
Do lùc trôc ®Æt lÖch t©m 1 ®o¹n e = 10cm, sinh ra m«men:
M = Ne = 120.10 = 1200 KNcm = 120000 daNcm.
ChiÒu d i tÝnh to¸n cña ®−êng h n:
lw = b – 2t = 32 – 2.1,2 = 29,6 cm;
M«men kh¸ng uèn cña ®−êng h n:
)(23,175
6
2,1.6,29
6
2
22
cm
hl
W
fw
w ===
DiÖn tÝch cña ®−êng h n:
Aw = lw.t = 29,6.1,2 = 35,52 (cm2
)
Kh¶ n¨ng chÞu lùc cña ®−êng h n:
)/(1800)/(65,1022
52,35
12000
23,175
120000 22
cmdaNfcmdaN
A
N
W
M
cwt =<=+=+= γσ
VËy liªn kÕt ®¶m b¶o kh¶ n¨ng chÞu lùc.
VÝ dô 2.2:
X¸c ®Þnh lùc lín nhÊt t¸c dông lªn liªn kÕt h n ®èi ®Çu xiªn nèi 2 b¶n thÐp cã kÝch th−íc
(320x12)mm nh− h×nh vÏ 2.13. BiÕt gãc nghiªng α= 450
. Sö dông vËt liÖu thÐp CCT34 cã f=2100
daN/cm2
; que h n N42 cã fwt=1800daN/cm2
; γC=1; fv=1250daN/cm2
B i l m:
ChiÒu d i thùc tÕ cña ®−êng h n: ltt = (b/sin450
) = 45,25 cm;
ChiÒu d i tÝnh to¸n cña ®−êng h n: lw = ltt – 2t = 45,25 – 2.1,2 = 42,85 cm;
DiÖn tÝch cña ®−êng h n:
Aw = lw.t = 42,85.1,2 = 51,42 (cm2
)
øng suÊt ph¸p trªn ®−êng h n ®èi ®Çu xiªn:
)1(1309130894
2/2
42,51.1.1800
cos
.
cos
1 KNdaN
Af
N
f
A
N
wcwt
cwt
w
≈==≤⇒
≤=
α
γ
γ
α
σ
øng suÊt tiÕp trªn ®−êng h n ®èi ®Çu xiªn:
)2(90990898
2/2
42,51.1.1250
sin
.sin
2 KNdaN
Af
Nf
A
N wcv
cv
w
≈==≤⇒≤=
α
γ
γ
α
τ
N=?N
320
12
452.5
12
12
45

2
Tõ (1) v (2), ta cã lùc lín nhÊt t¸c dông lªn liªn kÕt l :
Nmax = min (N1, N2) = 909 KN
VÝ dô 2.3:
KiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu lùc cho liªn kÕt h n gãc c¹nh nèi 2 b¶n thÐp cã kÝch th−íc (320x12)mm,
liªn kÕt sö dông 2 b¶n ghÐp cã kÝch th−íc (300x8)mm nh− h×nh vÏ 2.13. BiÕt lùc kÐo tÝnh to¸n N = 1800
KN, chiÒu cao ®−êng h n hf=10mm; chiÒu d i thùc tÕ cña ®−êng h n ltt = 400mm; Sö dông vËt liÖu thÐp
CCT34 cã f=2100 daN/cm2
; que h n N42 cã fwf = 1800 daN/cm2
; fws=1500daN/cm2
; βf=0,7; βs= 1; γC=1;
N=180KNN
b2=320t2=12
t1=10t1
ltt=400 50 ltt=400
b1=300
H×nh 2.13
B i l m:
a, KiÓm tra bÒn cho b¶n ghÐp:
∑Abg = 2.0,8.30 = 48 (cm2
) > A = 32.1,2 = 38,4 (cm2
)
VËy b¶n ghÐp ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn bÒn.
b, KiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu lùc cho liªn kÕt:
ChiÒu d i tÝnh tãan cña 1 ®−êng h n: lf = ltt – 1 = 40 -1 = 39 (cm)
DiÖn tÝch tÝnh to¸n cña c¸c ®−êng h n:∑Af = ∑lf. hf = 4.39.1 = 156 (cm2
)
Ta cã: (βfw)min = min (βf fwf; βs fws) = min (1800.0,7; 1500.1) = 1260 (daN/cm2
)
Kh¶ n¨ng chÞu lùc cña liªn kÕt:
( ) )/(1260)/(85,1153
156
180000 2
min
2
cmdaNfcmdaN
A
N
cw
f
=≤===
∑
γβσ
VÝ dô 2.4:
ThiÕt kÕ liªn kÕt h n gãc c¹nh nèi 2 b¶n thÐp cã kÝch th−íc (320x12)mm, liªn kÕt sö dông 2 b¶n
ghÐp cã kÝch th−íc (300x10)mm nh− h×nh vÏ 2.14. BiÕt lùc kÐo tÝnh to¸n N = 1200 KN. Sö dông vËt
liÖu thÐp CCT34 cã f=2100 daN/cm2
; fws = 1500 daN/cm2
; βf=0,7;
βs= 1; γC=1;
B i l m:
a, KiÓm tra bÒn cho b¶n ghÐp:∑Abg = 2.1.30 = 60 (cm2
) > A = 32.1,2 = 38,4 (cm2
)

3
b, X¸c ®Þnh chiÒu d i ®−êng h n:
Víi chiÒu d y tÊm thÐp c¬ b¶n l 12mm v thÐp b¶n
ghÐp l 10mm, chän chiÒu cao ®−êng h n hf = 10mm
®¶m b¶o ®iÒu kiÖn:
hfmin =6(mm) < hf =10 (mm) < hfmax =1,2tmin = 12 (mm).
) H×nh 2.14
Tæng chiÒu d i cÇn thiÕt cña ®−êng h n liªn kÕt:
( )
( )
)(24,95
1.1.1260
120000
min
min
cm
hf
N
lf
hl
N
A
N
fcw
fcw
fff
==≥⇒≤== ∑
∑∑ γβ
γβσ
ChiÒu d i thùc tÕ cña 1 ®−êng h n: lf = (∑lf/4) + 1 =95,24/4 + 1 ≈ 25 (cm)
VÝ dô 2.5:
X¸c ®Þnh lùc lín nhÊt t¸c dông lªn liªn kÕt h n gãc ®Çu nèi 2 b¶n thÐp cã kÝch th−íc
(450x16)mm, liªn kÕt sö dông 2 b¶n ghÐp cã kÝch th−íc (450x12)mm nh− h×nh vÏ 2.15. BiÕt lùc kÐo
tÝnh to¸n N (KN) ®−îc ®Æt lÖch t©m 1 ®o¹n e = 10 cm. Sö dông vËt liÖu thÐp CCT34 cã f=2100 daN/cm2
;
que h n N42 cã fwf = 1800 daN/cm2
; βf=0,7; βs= 1; γC=1;
t2=16
t1=12t1
b=450
N=?N
e=100
H×nh 2.15
B i l m:
a, KiÓm tra bÒn cho b¶n ghÐp:∑Abg = 2.1,2.45 = 108 (cm2
) > A = 45.1,4 = 72 (cm2
)
b, X¸c ®Þnh néi lùc lín nhÊt:
Víi chiÒu d y tÊm thÐp c¬ b¶n l 16mm v thÐp b¶n ghÐp l 12mm, chän chiÒu cao ®−êng h n hf =
14mm ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn:
hfmin =6(mm) < hf =14 (mm) < hfmax =1,2tmin = 14,4 (mm).
)
ChiÒu d i thùc tÕ cña 1 ®−êng h n:lw(tt) = b- 1 = 45 – 1 = 44 (cm)
DiÖn tÝch tÝnh to¸n cña c¸c ®−êng h n trong liªn kÕt: ∑Af =∑lw hf =2.44.1,4 = 123,2 (cm2
)
M«men kh¸ng uèn cña c¸c ®−êng h n trong liªn kÕt:
∑
∑ === )(5,903
6
4,1.44.2
6
. 3
22
cm
hl
W
f
f
f
Do lùc trôc ®Æt lÖch t©m 1 ®o¹n e = 10cm, sinh ra m«men:
N=120KNN
b2=320t2=12
t1=10t1
ltt=? 50 ltt=?
b1=300

4
M = Ne = N.10 = 10N (KNcm) = 1000N (daNcm).
Tõ ®iÒu kiÖn bÒn cho liªn kÕt:
( ) cw
ffff
f
W
eN
A
N
W
M
A
N
γβσ min
.
≤+=+=
∑∑∑∑
Ta cã, lùc lín nhÊt t¸c dông lªn liªn kÕt:
( )
)(657)(65677
5,903
10
2,123
1
1.1260
1
min
KNdaN
W
e
A
f
N
ff
cw
≈≈
+
+
=
+
≤
∑∑
γβ
VÝ dô 2.6:
ThiÕt kÕ liªn kÕt h n gãc c¹nh nèi 2 thÐp gãc L 100x75x8, liªn kÕt c¹nh d i, víi b¶n thÐp cã
chiÒu d y t=10mm. BiÕt lùc kÐo tÝnh to¸n N = 400(KN). Sö dông vËt liÖu thÐp CCT34 cã f=2100
daN/cm2
; que h n N42 cã fwf=1800daN/cm2
; βf=0,7; βs= 1; γC=1;
N=400KN L100x75x8
l
s
f
l
m
f
t=10
N
H×nh 2.16
B i l m:
Víi chiÒu d y tÊm thÐp l 10mm v thÐp gãc ghÐp l 8mm, chän chiÒu cao ®−êng h n hf
s
= 8mm, hf
m
=
6mm ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn:
hfmin =4(mm) < hf
s
=8 (mm) < hfmax =1,2tmin = 9,6 (mm).
hfmin =4(mm) < hf
m
=6 (mm) < hfmax =1,2tmin = 9,6 (mm).
)
Néi lùc ®−êng h n sèng chÞu: Ns = kN = 0,6N = 240 (KN)
Néi lùc ®−êng h n mÐp chÞu: Nm = (1-k)N = 0,4N = 160 (KN)
Tæng chiÒu d i tÝnh to¸n cña ®−êng h n sèng:
( )∑ ≈=≥ cm
hf
N
l s
fcw
ss
f 40
8,0.1.1260
24000
min
γβ
Tæng chiÒu d i tÝnh to¸n cña ®−êng h n mÐp:
( )∑ ≈=≥ cm
hf
N
l m
fcw
mm
f 22
6,0.1.1260
16000
min
γβ
VËy, chiÒu d i thùc tÕ cña 1 ®−êng h n sèng: lf
s
= ∑( lf
s
)/2 + 1 = 21 (cm)
ChiÒu d i thùc tÕ cña 1 ®−êng h n mÐp: lf
m
= ∑( lf
m
)/2 + 1 = 12 (cm)
VÝ dô 2.7:
KiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu lùc cho liªn kÕt bul«ng nèi 2 b¶n thÐp cã kÝch th−íc (400x16)mm, liªn
kÕt sö dông 2 b¶n ghÐp cã kÝch th−íc (400x12)mm nh− h×nh vÏ 2.17. BiÕt lùc kÐo tÝnh to¸n N = 2000

5
KN ®−îc ®Æt lÖch t©m 1 ®o¹n e=5cm. Sö dông vËt liÖu thÐp CCT34 cã f=2100 daN/cm2
; sö dông bul«ng
th−êng cã cÊp ®é bÒn 4.6 cã fvb = 1500 daN/cm2
; fcb = 3950 daN/cm2
; ®−êng kÝnh bul«ng d=22mm;
γC=1;
B i l m: H×nh 2.17
∑Abg = 2.1,2.40 = 96 (cm2
) > A = 1,6.40 = 64 (cm2
)
Kh¶ n¨ng chÞu c¾t cña 1 bul«ng trong liªn kÕt:
[N]vb=nv. Ab.γb. fvb =2.3,8.0,9.1500=10260 (daN)
Kh¶ n¨ng chÞu Ðp mÆt cña 1 bul«ng trong liªn kÕt:
[N]cb=d.∑(t)min.γ b. fcb=2,2.1,5.0,9.3950=11731,5(daN)
Kh¶ n¨ng chÞu lùc nhá nhÊt cña bul«ng:
[N]bmin = min([N]vb, [N]cb) = 10260 (daN)
Do lùc trôc ®Æt lÖch t©m 1 ®o¹n e = 5cm, sinh ra
m«men:
M = Ne = N.5 = 2000.5 (KNcm) = 100000 (daNcm).
Lùc lín nhÊt t¸c dông lªn d y bul«ng ngo i cïng do m«men g©y ra:
==
∑ 2
1.
i
bM
l
lM
N )(5,23809
61830
30.1000000
222
daN=
++
Lùc lín nhÊt t¸c dông lªn 1 bul«ng trong liªn kÕt:
=+=
n
N
n
N
N bM
b
1
[ ] )(10260)(9524
36
100000
6
6,23809
min daNNdaN b =<=+
Trong ®ã: n1 – sè bul«ng trªn 1 d y.
VËy, liªn kÕt ®¶m b¶o kh¶ n¨ng chÞu lùc.
VÝ dô 2.8:
ThiÕt kÕ liªn kÕt bul«ng nèi 2 b¶n thÐp cã kÝch th−íc (400x16)mm, liªn kÕt sö dông 2 b¶n ghÐp,
chÞu lùc kÐo tÝnh to¸n N = 900 KN ®Æt ®óng t©m. Sö dông vËt liÖu thÐp CCT34 cã f=2100 daN/cm2
; sö
dông bul«ng th−êng cÊp ®é bÒn 4.6 cã fvb = 1500 daN/cm2
; γC=1;
B i l m:
Chän 2 b¶n ghÐp cã kÝch th−íc (400x12)mm ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn:
∑Abg = 2.1,2.40 = 96 (cm2
) > A = 1,6.40 = 64 (cm2
)
b, ThiÕt kÕ liªn kÕt:
Chän bul«ng cã ®−êng kÝnh d=20mm.
e=50
N=2000KNN
60 60 60 60 60
60606060605050
60 60

6
[N]vb = nv. Ab.γb. f vb = 2.3,14.0,9.1500 = 8478 (daN)
[N]cb = d.∑(t)min.γ b. fcb = 2.4.0,9.3950 = 28440 (daN)
Sè l−îng bul«ng cÇn thiÕt trong liªn kÕt:
[ ]
6,10
8478
90000
min
===
bN
N
n
Chän 12 bul«ng v bè trÝ nh− h×nh vÏ.
N=1000KNN
50 50 5050
5010010010050
t2=16
t1=12t1
H×nh 2.18
KiÓm tra bÒn cho b¶n ghÐp:
Ahn = A -Agy = 40.1,6 – 4.2,2.1,6 = 49,92 (cm2
)
)/(2100)/(9,1802
92,49
90000 22
cmdaNfcmdaN
A
N
c
hn
=<=== γσ
VËy liªn kÕt bul«ng ® chon ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn bÒn.
VÝ dô 2.9:
KiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu lùc cho liªn kÕt bul«ng c−êng ®é cao nèi 2 b¶n thÐp cã kÝch th−íc
(400x16)mm, sö dông 2 b¶n ghÐp cã kÝch th−íc (400x12)mm nh− h×nh vÏ. BiÕt lùc kÐo tÝnh to¸n N =
2000 KN. Sö dông vËt liÖu thÐp CCT34 cã f=2100
daN/cm2
; sö dông bul«ng c−êng ®é cao 40Cr cã fub=
11000 daN/cm2
; ®−êng kÝnh bul«ng d=20mm; γC=1;
B i l m:
∑Abg = 2.1,2.40 = 96 (cm2
) > A = 1,6.40 = 64 (cm2
)
N=4000KNN
50 50 50 50 5050
5010010010050
t2=16
t1=12t1

7
Kh¶ n¨ng chÞu kÐo cña 1 bul«ng c−êng ®é cao trong liªn kÕt: [N]b = nf. Abn.γ b1. f hb






2bγ
µ
Ta cã: fhb = 0,7 fub= 0,7.11000 = 7700 (daN/cm2
)
γ b1 =1 (do sè l−îng bul«ng trong liªn kÕt na>10);
γ b2 =1,17; µ=0,35; nf =2; Abn = 2,45 (cm2
)
[N]b = 2.2,45.1.7700. 





17,1
35,0 = 11287(daN)
Lùc lín nhÊt t¸c dông lªn 1 bul«ng trong liªn kÕt:
)(11287][)(10000
20
200000
daNNdaN
n
N
N bb =<===
VÝ dô 2.10:
X¸c ®Þnh lùc lín nhÊt t¸c dông lªn liªn kÕt bul«ng nèi 2 b¶n thÐp cã kÝch th−íc (400x16)mm,
liªn kÕt sö dông 2 b¶n ghÐp cã kÝch th−íc (400x12)mm nh− h×nh vÏ 2.21. Sö dông vËt liÖu thÐp CCT34
cã f=2100 daN/cm2
; bul«ng th−êng ®é bÒn líp 4.6 cã fvb = 1500 daN/cm2
; ®−êng
kÝnh bul«ng d=20mm; γC=1;
B i l m:
Chän 2 b¶n ghÐp cã kÝch th−íc (400x12)mm ®¶m b¶o
®iÒu kiÖn:
∑Abg = 2.1,2.40 = 96 (cm2
) > A = 1,6.40 = 64 (cm2
)
b, X¸c ®Þnh lùc lín nhÊt t¸c dông lªn liªn kÕt:
[N]vb = nv. Ab.γb. f vb = 2.3,14.0,9.1500 = 8478 (daN)
[N]cb =d.∑(t)min.γ b. fcb = 2.1,5.0,9.3950 = 10665 (daN)
[N]bmin = min([N]vb, [N]cb ) = 8478 (daN) H×nh 2.21
Ngo¹i lùc lín nhÊt t¸c dông lªn liªn kÕt:
[ ] )(3052)(30520836.8478.min KNdaNnNN b ≈===
N=?N
60 60 60 60 60
60606060605050
60 60

8
Ch−¬ng 3: DÇm thÐp
VÝ dô 3.1:
KiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu lùc cho dÇm ch÷ IN036 cã s¬ ®å dÇm ®¬n gi¶n nhÞp l = 6m, chÞu t¶i träng
ph©n bè ®Òu qc= 2500 daN/m nh− h×nh vÏ 3.7. BiÕt c¸c ®Æc tr−ng h×nh häc cña thÐp IN036: Wx = 743
cm3
; Ix = 13380 cm4
; h = 36cm; Sx = 423 cm3
; tw = 12,3 mm; bá qua träng l−îng b¶n th©n dÇm. Sö dông
thÐp CCT34 cã f =2100 daN/cm2
; fV =1250 daN/cm2
; ®é vâng [∆/l] = 1/250; γC=1; γq=1,2.
l=6m
q
M
V
ql /8
2
ql/2
ql/2
y
x
h
I No36
H×nh 3.7
B i l m:
T¶i träng tÝnh to¸n t¸c dông lªn dÇm:
qtt = qcγq= 2500.1,2 = 3000 (daN/m)
M«men lín nhÊt t¸c dông lªn dÇm:
)(13500
8
6.3000
8
22
max daNm
lq
M tt
===
Lùc c¾t lín nhÊt t¸c dông lªn dÇm:
)(9000
2
6.3000
2
max daN
lq
V tt
===
KiÓm tra bÒn cho dÇm h×nh:
)/(2100)/(1817
743
10.13500 22
2
max
cmdaNfcmdaN
W
M
c
x
=<=== γσ
)/(1250)/(3,231
23,1.13380
423.9000. 22max
cmdaNfcmdaN
tI
SV
cv
wx
x
=<=== γτ
KiÓm tra ®é vâng cho dÇm h×nh:
( ) 004,0
250
1
0025,0
13380.10.1,2.384
10.6.25.5
384
.5
6
323
==


∆
<===
∆
lEI
lq
l x
c
VËy dÇm thÐp ®¶m b¶o kh¶ n¨ng chÞu lùc.
VÝ dô 3.2:

9
ThiÕt kÕ tiÕt diÖn dÇm ch÷ I ®Þnh h×nh cho dÇm cã s¬ ®å dÇm ®¬n gi¶n nhÞp l = 6m, chÞu t¶i träng
ph©n bè ®Òu qc= 1000 daN/m nh− h×nh vÏ 3.8. Sö dông thÐp CCT34 cã f =2100 daN/cm2
; fV =1250
daN/cm2
; ®é vâng [∆/l]=1/250; γC=1; γq=1,2.
l=6m
q
M
V
ql /8
2
ql/2
ql/2
y
x
h
I No?
H×nh 3.8
B i l m:
qtt = qcγq= 1000.1,2 = 1200 (daN/m)
)(5400
8
6.1200
8
22
max daNm
lq
M tt
===
)(3600
2
6.1200
2
max daN
lq
V tt
===
Tõ ®iÒu kiÖn ®¶m b¶o tra bÒn cho dÇm h×nh:
)(1,257
2100
10.5400 3
2
maxmax
cm
f
M
Wf
W
M
c
xc
x
==≥⇒<=
γ
γσ
Chän I N024 cã c¸c ®Æc tr−ng h×nh häc:
Wx = 289 cm3
; Ix = 3460 cm4
; h = 24cm; Sx = 163 cm3
; tw = 9,5 mm; gbt=27,3(daN/m).
KiÓm tra l¹i tiÕt diÖn dÇm ® chän:
( ) ( ) )(5529
8
6.05,1.3,271200
8
22
max daNm
lgq
M bttt
≈
+
=
+
=
( ) ( ) )(3686
2
6.05,1.3,271200
2
max daN
lgq
V bttt
≈
+
=
+
=
KiÓm tra bÒn cho dÇm:

10
)/(2100)/(1913
289
10.5529 22
2
max
cmdaNfcmdaN
W
M
c
x
=<=== γσ
)/(1250)/(8,182
95,0.3460
163.3686. 22max
cmdaNfcmdaN
tI
SV
cv
wx
x
=<≈== γτ
KiÓm tra ®é vâng cho dÇm h×nh:
( ) 004,0
250
1
00398,0
3460.10.1,2.384
10.6).273,010.(5
384
.5
6
323
==


∆
<=
+
==
∆
lEI
lq
l x
c
VËy dÇm thÐp ® chän ®¶m b¶o kh¶ n¨ng chÞu lùc.
VÝ dô 3.3:
X¸c ®Þnh t¶i träng lín nhÊt t¸c dông lªn dÇm ®¬n gi¶n nhÞp l = 6m, cã tiÕt diÖn mÆt c¾t ngang
IN024 nh− h×nh vÏ 3.9. BiÕt c¸c ®Æc tr−ng h×nh häc cña thÐp IN024: Wx = 289 cm3
; Ix = 3460 cm4
; h =
24cm; Sx = 163 cm3
; tw = 9,5 mm; bá qua träng l−îng b¶n th©n dÇm. Sö dông thÐp CCT34 cã f =2100
daN/cm2
; fV=1250 daN/cm2
; ®é vâng [∆/l] = 1/250; γC=1; γq=1,2.
l=6m
q=?
M
V
ql /8
2
ql/2
ql/2
y
x
h
I No24
H×nh 3.9
B i l m:
qtt = qcγq= qC.1,2 (daN/m)
)(5,4
8
6
8
2
.
2
max daNmq
qlq
M tt
tttt
===
)(3
2
6.
2
max daNq
qlq
V tt
tttt
===
Tõ ®iÒu kiÖn ®¶m b¶o bÒn cho dÇm h×nh:

11
)/(1124
2,1
7,1348
)/(7,1348
10.5,4
289.2100
5,4
.
)/(2100
1
2
2max
1
1
mdaN
q
q
mdaN
Wf
qcmdaNf
W
M
q
tt
xc
c
x
c
tt
≈==
==≤⇒=<=
γ
γ
γσ
Tõ ®iÒu
kiÖn ®¶m b¶o ®é vâng cho dÇm h×nh:
( )
)/(1033)/(33,10
5.10.6
384.3460.10.1,2
250
1
.5
384
250
1
384
.5
32
6
3
2
3
mdaNcmdaN
l
EI
l
q
lEI
lq
l
x
x
c
c
==
=


∆
≤⇒=


∆
<=
∆
Ta cã t¶i träng
tiªu chuÈn lín nhÊt t¸c dông lªn dÇm:
qc
max
= min (qc
1
v qc
2
) = 1033 (daN/m).
VÝ dô 3.4:
KiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu lùc cho dÇm I tæ hîp h n cã kÝch th−íc b¶n bông (1000x8)mm, b¶n çnh
(240x16)mm nh− h×nh vÏ 3.10. BiÕt Mmax= 10000 daNm; Vmax= 130000 daN. Sö dông thÐp CCT34 cã f
=2100 daN/cm2
; fV=1250daN/cm2
;
B i l m:
Çc ®Æc tr−ng h×nh häc cña dÇm:
I = 







++
412
2
12
233
f
ff
ffw h
tb
btthw
= 





++
4
6,101.24.6,1
12
24.6,1
2
12
8,0.100 233
= 271168 (cm4
)
Wx = 2,5255
2,103
2.271168
2. ==
h
Ix
(cm3
) H×nh 3.10
Sx = 07,1923
2
6,101
.6,1.24
2
==
f
ff
h
tb (cm3
)
KiÓm tra ®iÒu kiÖn bÒn cho dÇm:
)/(2100)/(8,1913
2,5255
1000000 22max
cmdaNfcmdaN
W
M
c
x
=<=== γσ
)/(1250)/(3,1152
8,0.271168
07,1923.130000
.
. 22max
cmdaNfcmdaN
tI
SV
cv
wx
x
=<=== γτ
VËy tiÕt diÖn dÇm ® chän ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn bÒn.
VÝ dô 3.5:
X¸c ®Þnh kÝch th−íc s−ên gèi cho dÇm I tæ hîp h n cã kÝch th−íc b¶n bông (1200x10)mm, b¶n
çnh (200x16)mm nh− h×nh vÏ 3.11. Vmax= 1000 KN. Sö dông thÐp CCT34 cã f =2100 daN/cm2
;
fc=3200daN/cm2
;
y
x
16100016
240
8

12
18
10
1612001620f
200.
200
18
tf
C1
H×nh 3.11
B i l m:
X¸c ®Þnh tiÕt diÖn s−ên gèi tõ ®iÒu kiÖn Ðp mÆt t× ®Çu:
)(3,31
1.3200
100000 2maxmax
cm
f
V
Af
A
V
cc
scc
s
≈=≥⇒≤=
γ
γσ
Chän bs = bf = 20 (cm)
ChiÒu d y s−ên gèi:
)(6,1
20
3,31
cm
b
A
t
s
s
s ≈=≥
KiÓm tra chiÒu d y s−ên theo ®iÒu kiÖn æn ®Þnh:
)(65,0
6,31
20
6,31
6,31
2100
10.1,2 6
cm
b
t
f
E
t
b s
s
s
s
==≥⇒==≤
VËy, chän s−ên cã kÝch th−íc bS.tS = 20.1,8 (cm)
KiÓm tra æn ®Þnh tæng thÓ:
Ta cã: c1 = 0,65tW. )(54,20210010.1,2.1.65,0 6
cmfE ==
A = AS + Aqu = 1,8.20 + 1.20,54 = 56,54 (cm2
)
IZ = )(1202
12
1.20
12
54,20.1
12
.
12
. 4
333
1
3
cm
tbct ssw
=+=+
61,4
54,56
1202
===
A
I
i z
z (cm)
26
61,4
120
===
z
w
z
i
h
λ . Tra b¶ng ta cã ϕ = 0,949.
)/(2100)/(1864
949,0.54,56
100000 22max
cmdaNfcmdaN
A
V
c =<=== γ
ϕ
σ
VËy, tiÕt diÖn s−ên gèi ® chän ®¶m b¶o kh¶ n¨ng chÞu lùc.
VÝ dô 3.6:

13
KiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu lùc cho vïng dÇm gÇn gèi tùa cña dÇm I tæ hîp h n cã kÝch th−íc b¶n
bông (1200x10)mm, b¶n c¸nh (200x16)mm cã s¬ ®å nh− h×nh vÏ 3.12. Vmax= 1500 KN. Sö dông thÐp
CCT34 cã f =2100 daN/cm2
; fc=3200daN/cm2
; BiÕt c1 = 0,65tW. fE
C 181 C1.
12001616...
200.
10.
H×nh 3.12
B i l m:
TÝnh c1 = 0,65tW. )(54,20210010.1,2.1.65,0 6
cmfE ==
A = AS +2 Aqu = 1,8.20 + 2.1.20,54 = 77,08 (cm2
)
IZ = )(1204
12
1.20
12
54,20.1
.2
12
.
12
.
2 4
333
1
3
cm
tbct ssw
=+=+
95,3
08,77
1204
===
A
I
i z
z (cm)
38,30
95,3
120
===
z
w
z
i
h
λ . Tra b¶ng ta cã ϕ = 0,936.
)/(2100)/(2080
936,0.08,77
150000 22max
cmdaNfcmdaN
A
V
c =<=== γ
ϕ
σ
VËy, tiÕt diÖn s−ên gèi ® chän ®¶m b¶o kh¶ n¨ng chÞu lùc.
VÝ dô 3.7:
TÝnh mèi nèi b¶n bông cho dÇm I tæ hîp h n cã kÝch th−íc b¶n bông (1200x10)mm, b¶n c¸nh
(200x16)mm nh− h×nh vÏ 3.14. BiÕt Mx= 300 KNm; Vx=2000 KN; Sö dông thÐp CCT34 cã f =2100
daN/cm2
; fV=1250daN/cm2
; fwf = 1500 daN/cm2
; βf=0,7; βs= 1;
γC=1;
B i l m:
Sö dông mèi nèi cã 2 b¶n ghÐp víi ®−êng h n gãc ®Çu.
Chän b¶n ghÐp cã kÝch th−íc (1100x8x100)mm ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn bÒn cho b¶n ghÐp:
∑Abg = 2.0,8.110 = 176 (cm2
) > A = 1.120 = 120 (cm2
)

14
MM xx
Vx
Vx
1100
12001616...
200.
200.
H×nh 3.13
Chän chiÒu cao ®−êng h n hf =8(mm) tháa m n ®iÒu kiÖn:
hfmin = 6(mm) < hf =8(mm) < hfmax =1,2tmin = 9,6 (mm).
ChiÒu d i tÝnh tãan cña 1 ®−êng h n:
lf = ltt – 1 = 110 -1 = 109 (cm)
DiÖn tÝch tÝnh to¸n cña c¸c ®−êng h n:
∑Af = ∑lf. hf = 2.109.0,8= 174,4 (cm2
)
M« men kh¸ng uèn cña c¸c ®−êng h n:
∑Wf = ∑lf
2
. hf/6= 2.1092
.0,8/6 = 3168,3 (cm2
)
M«men uèn m mèi h n nèi bông ph¶i chÞu:
)(5,21305,0.2000
380599
144000
.300. KNmeV
I
I
MM x
d
w
xw =+=+=
Trong ®ã:
I =








++
412
2
12
233
f
ff
ffw h
tb
btthw
= 





++
4
6,121.20.2
12
20.6,1
2
12
1.120 233
= 380599 (cm4
)
IW =
12
3
wthw
=
12
1.1203
= 144000(cm4
)
)
Kh¶ n¨ng chÞu lùc cña liªn kÕt:
22








+








=
∑∑ f
w
f
x
W
M
A
V
σ
( ) )/(1260)/(8,1146
3,3564
100.21350
4,174
200000 2
min
2
22
cmdaNfcmdaN w =<=





+





= β

15
Chương 4: Cột
Ví dụ 4.1.Chọn tiết diện cột đặc chịu nén đúng tâm (I định hình ). Biết cột có có chiều dài l = 5 m.
Cột có liên kết theo phương x hai đầu khớp; theo phương y 1 đầu ngàm, một đầu khớp. Tải trọng tác
dụng N = 3500 kN. Vật liệu là thép CCT38 có f = 2300 daN/cm2
; [λ]= 120, γ =1 .
Bài làm:
f = 2300 daN/cm2
=23 kN/cm2
.
Chiều dài tính toán của cột
ly = 0,7.5= 3,5 (m); lx=1.5=5 (m)
Chọn sơ bộ độ mảnh λ=40 tra bảng được giá trị φ=0,900.
Diện tích tiết diện cột cần thiết là:
Ayc = N/(f. φ. γc)=3500/(23.0,9)= 169,1 (cm2
).
Bán kính quán tính
ixyc = lx/λ = 500/40= 12,5 (cm).
iyyc = ly/λ = 350/40= 8,75 (cm).
Chiều rộng và chiều cao tiết diện cột:
byc = iyyc/αy =8,75/0,24= 36,5 (cm);
hyc = ixyc/αx =12,5/0,42= 29,8 (cm).
Từ bảng tra chọn thép I cánh rộng 40K1 có:
A=175,8 cm2
; h= 393 mm; b= 400 mm; d=11mm; t=16,5
mm; r=22 mm; Ix= 52400 cm4
; Wx =2664 cm3
; ix= 17,26
cm; Sx=1457 cm3
;
Iy= 17610 cm4
; Wx =880 cm3
; ix= 10 cm; g=138 kG/m.
Độ mảnh λy= ly/ iy = 350/10= 35 ;
λx= lx/ ix = 500/17,26= 28,97→ λmax=35→ φ =0,918.
Kiểm tra
σ= N/( A.φ)= 3500/(175,8.0,918)= 21,7 (kN/cm2
) < f. γc = 23 kN/cm2
.
Ổn định tổng thể cột đã chọn thỏa mãn. (kô cần kiểm tra ôđ cục bộ với tiết diện định hình)
Ví dụ 4.2. Chọn tiết diện cột đặc chịu nén đúng tâm (I tổ hợp ). Biết cột có có chiều dài l = 6,5 m.
Cột có liên kết theo phương x hai đầu khớp; theo phương y 1
đầu ngàm, một đầu khớp. Tải trọng tác dụng N = 4500 kN.
Vật liệu là thép CCT38 có f = 2300 daN/cm2
; [λ]= 120, γ =1
.
Bài làm:
f = 2300 daN/cm2
=23 kN/cm2
.
Chiều dài tính toán của cột
ly = 0,7.6,5= 4,55 (m); lx=1.6,5=6,5 (m)

16
Chọn sơ bộ độ mảnh λ=40 tra bảng được giá trị φ=0,900.
Diện tích tiết diện cột cần thiết là:
Ayc = N/(f. φ)=4500/(23.0,9)= 217,3 (cm2
).
Bán kính quán tính
ixyc = lx/λ = 650/40= 16,25 (cm).
iyyc = ly/λ = 455/40= 11,35 (cm).
Chiều rộng và chiều cao tiết diện cột:
byc = iyyc/αy =11,35/0,24= 47,4 (cm);
hyc = ixyc/αx =16,25/0,42= 38,7 (cm).
Chọn tiết diện cột: cánh- 2.48.1,8=172,8 (cm2
)
bụng 217,3- 172,8= 44,5 (cm2
)
hw =38,7-2.1,8=35,1 cm chọn 36 cm;
→ tw ≈44,5/36= 1,24 (cm); chọn hw =38 cm; tw= 1,2 cm.
Kiểm tra ổn định
-đặc trưng hình học: Iy =2.1,8.483
/12+38.1,23
/12= 33183 cm4
;
A=2.1,8.48+1,2.38=218,4 (cm2
)
iy =
4,218
33183
=
A
Iy
=12,3 (cm)
λy= ly/ iy = 445/12,3= 36,2 ;
Ix =48.41,63
/12- (48-1,2).383
/12= 73964 cm4
;
ix =
4,218
73964
=
A
Ix
=18,4 (cm)
λx= lx/ ix = 650/18,4= 35,3→ λmax=36,2 → φ =0,912.
-kiểm tra ổn định tổng thể
σ= N/( A.φ)= 4500/(218,4.0,912)= 22,6 (kN/cm2
) < f. γc = 23 kN/cm2
.
(σ -f.γc)/ f.γc= 1,8%< 5% thỏa mãn.
-kiểm tra ổn định cục bộ bản bụng
4
10.1,2
23
2,36==
E
f
λλ =1,2 <2






w
w
t
h
= (1,3+ 0,15λ )
f
E
= (1,3+0,15.1,2)
23
21000
=44,7
w
w
t
h
=380/12= 31,6 < 





w
w
t
h
=44,7
-kiểm tra ổn định cục bộ bản cánh b0= (480-12)/2=234 (mm)








ft
b0
= (0,36 + 0,1λ )
f
E
= (0,36+0,1.1,2)
23
21000
=14,5
ft
b0
=234/18= 13 <








ft
b0
=14,5.

17
Vậy tiết diện đã chọn thỏa mãn điều kiện ổn định tổng thể, ổn định cục bộ cánh và bụng.
Ví dụ 4.4. X¸c ®Þnh kh¶ n¨ng chÞu lùc cña cét chÞu nÐn ®óng t©m cã c¸c sè liÖu sau. Cét cã tiÕt
diÖn ch÷ I tæ hîp, b¶n c¸nh ( 480x18)mm, b¶n bông (450x12) mm. Cét cã chiÒu d i l=6,5 m , hai ®Çu
liªn kÕt khíp. C−êng ®é thÐp f=2300daN/cm2
, [λ] =120
Bài làm:
Chiều dài tính toán của cột lx=ly = 0,7.6,5= 4,55 (m).
A=2.1,8.48+1,2.45=226,8 (cm2
)
Iy =2.1,8.483
/12 + 45.1,23
/12= 33182 cm4
;
Ix =48.48,63
/12- (48-1,2).453
/12= 103778 cm4
;
iy =
8,226
33182
=
A
I y
=12,09 (cm); λy= ly/ iy = 445/12,09= 36,8
ix =
8,226
103778
=
A
Ix
=21,4 (cm); λx= lx/ ix = 445/21,4=20,8
λmax= λy=36,8 → φ =0,911.
Lực lớn nhất cột có thể chịu :
Nmax = A. φ .f. γc =226,8.0,911.23.1= 4752 kN.

18
Chương 5:Dàn
Ví dụ 5.1. Kiểm tra khả năng chịu lực của thanh dàn ghép từ hai thép góc có số hiệu L 125x90x10,
chịu lực nén N =500 KN. Biết chiều dài tính toán của thanh lx=250 cm, ly =400 cm. Diện tích tiết diện 1
thép góc Ag=20,6 cm2
. Bán kính quán tính tra bảng ix =3,95 cm, iy = 2,6 cm; ix2 = 5,95 cm. Thép CCT34
cú f = 2100 daN/cm2
, [λ]=120.
Bài làm: ix= iy (tra báng) = 2,6 cm; iy = ix2 (tra bảng) = 5,95 cm
f = 2100 daN/cm2
=21 kN/cm2
.
λx= lx/ ix=250/2,6=96,2 <[λ] = 120;
λy= ly/ iy=400/5,95 = 67,2<[λ] = 120;
λmax= λx=96,2 (cm) → φ =0,611.
Kiểm tra ổn định thanh đã chọn
σ= N/( A.φ)= 500/(2.20,6.0,611)= 19,86 (kN/cm2
) < f. γc
= 21 kN/cm2
.
Vậy tiết diện đã chọn đủ khả năng chịu lực.
Ví dụ 5.2. Chọn tiết diện thanh cánh trên của dàn mái bằng hai thép góc, chịu lực nén N =500 kN.
Biết chiều dài tính toán của thanh lx= 250 cm, ly =400 cm, chiều dầy bản mắt tbm =10 mm, f = 2100
daN/cm2
;[λ] = 120.
Bài làm:
f = 2100 daN/cm2
=21 kN/cm2
.
Chọn λ = 100→ φ =0,582
Diện tích tiết diện cần thiết:
Ayc = N/(φ .f. γc)= 500/(0,582.21.1)= 40,9 (cm2
).
Bán kính quán tính cần thiết:
ix=lx/λ=250/100=2,5 (cm)
iy=ly/λ=400/100=4 (cm)
Ta chọn 2 thép góc không đều cạnh ghép cạnh ngắn (vì ix ≈0,5iy)
Từ bảng tra thép góc không đều cạnh chọn 2 thanh thép góc không đều cạnh L 100x90x13 có A=
2.23,1 cm2
=46,2 cm2
và với tbm=10 mm có ix2=4,7 > 4; ix=2,66 cm
λx= lx/ ix=250/2,66=94 <[λ] = 120;
λy= ly/ iy=400/4,7 = 85,1<[λ] = 120;
λmax= λx=94 (cm) → φ =0,625.
Kiểm tra ổn định thanh đã chọn
σ= N/( A.φ)= 500/(46,2.0,625)= 17,32 (kN/cm2
) < f. γc = 21 kN/cm2
.

19
Phần kết cấu gỗ
Nén đúng tâm
Bài 1: Kiểm tra một thanh nén đúng tâm 2 đầu liên kết khớp có kích thước như hình
vẽ. Biết lực nén tính toán Ntt= 10T; Rn= 130 kg/cm2
; [λ]= 150.
Giải:
Kiểm tra về cường độ:
Theo công thức: σ = Ntt/Ath.
Ath= Ang - Agy= 18.15- 6.15= 180 cm2
.
σ= Ntt/Ath= 10000/180= 55,6 kg/cm2
< Rn= 130 kg/cm2
.
Vậy thanh gỗ thỏa mãn điều kiện chịu lực về cường độ.
b) Kiểm tra về ổn định
Agy= 6.15= 80 cm2
.
Ang= 18.15= 270 cm2
.
Agy/Ang= 80/270= 33%> 25% nên
Att= 4/3Ath= 4/3.180= 240 cm2
.
rmin= 0,289.b= 0,289.15= 4,34 cm.
l0= l=420 cm.
λmax= ltt/rmin= 420/4,34= 97 < [λ]= 150 thỏa mãn.
φ = 3100/ λ 2
= 3100/ 972
= 0,33.
σ = Ntt/(φ.Ath)= 10000/(0,33.240)= 126 kg/cm2
< Rn= 130 kg/cm2
.
Vậy thanh gỗ đảm bảo điều kiện về ổn định.
Từ các kết quả trên thấy rằng việc kiểm tra ổn định thường có tính chất quyết định.
Bài 2: Chọn tiết diện một cột gỗ chịu nén đúng tâm trong một kết cấu chịu lực lâu
dài biết chiều dài tính toán ltt= 5 m, tải trọng tính toán Ntt= 10 T.
Giải:
Giả thiết λ>75.
Dựng tiết diện tròn: A= 2
278
130
10000
.
75,15
500
.
75,15
cm
R
Nl
n
tt
==
d= 1,135
A
= 1,135
278
= 18,9 cm.

20
Chọn gỗ có d= 20 cm, thử lại độ mảnh λ max = 500/(0,25.20)= 100 >75 dùng đúng
công thức.
b) Nếu dựng tiết diện vuông :
A= 2
282
130
10000
.
16
500
.
16
cm
R
Nl
n
tt
==
a=
A
=
282
= 16,8 cm.
Dùng tiết diện vuông có cạnh 18x18 cm, thử lại độ mảnh λ max = 500/(0,289.18)=
93,7 >75 dùng đúng công thức.
Nếu λ max <75 ta giả thiết lại λ < 75 và dùng công thức tính toán tương ứng.
Uốn phẳng
Bài 1 : Chọn tiết diện một dầm gỗ biết l = 4,5m, tải trọng qtc
= 400kG/m, qtt
= 485
kG/m.
250
1
=



l
f
, Gỗ nhóm VI, độ Nm 18%, nhiệt độ 20°C. Sơ đồ dầm đơn giản.
Giải
Lấy các thông số đầu bài.
Gỗ nhóm VI, độ Nm 15%, nhiệt độ 20°C nên Ru = 120kG/cm2
.
Tính toán nội lực.
kGm,
,lq
M
tt
max 61227
8
54485
8
22
=
×
==
kG,
,lq
Q
tt
max 31091
2
54485
2
=
×
==
Lựa chọn tiết diện.
Chọn tiết diện chữ nhật.
Giả thiết thanh gỗ có một cạnh > 15cm, h / b < 3,5, khi đó mu = 1,15.
Giả thiết b = 0,8h.

21
3
2
max
6,889
12015,1
106,1227
cm
Rm
M
W
uu
ct =
×
×
==
4
5
323
23,11865250
10
45010400
384
5
384
5
cm
f
l
E
lq
J
tc
ct =×
××
=





=
−
cmhbcm
W
h ct
04,158,188,08,08,18
2
6,88915
2
15
11
33
1 =×==⇒=
×
==
cmhbcmJh ct 4,165,208,08,05,2023,151186515 22
44
2 =×==⇒===
Chọn b = 18cm, h = 20cm.
Tính lại các thông số tiết diện đã chọn.
5,3
18
20
<=
b
h
, h > 15cm ⇒ mu = 1,15
33
22
68891200
6
2018
6
cm,Wcm
bh
W ct =>=
×
==
44
33
231186512000
12
2018
12
cm,Jcm
bh
J ct =>=
×
==
Kiểm tra lại tiết diện đã chọn.
Giả thiết về mu: b và h > 15cm, nên giả thiết về mu là đúng.
Bền uốn: Do không có giảm yếu và giả thiết về mu là đúng nên không cần kiểm tra.
Bền cắt: Do l / h = 450 / 20 = 22,5 > 5 nên không cần kiểm tra bền cắt.
Độ võng: Không cần kiểm tra.
Bài 2: chọn tiết diện một dầm gỗ, biết: nhịp 3,6 m; tải trọng Ptc= 2T; hệ số vượt tải
1,2; gỗ có Rn= 130 kg/cm2
; [f/l]= 1/250.
Giải:

22
Mmax= Ptt.l/4= (2000.1,2).360/4= 216000 kgcm.
Dự kiến chọn dầm tiết diện chữ nhật có cạnh ≥ 15 cm, h/b≤ 3,5→ mu= 1,15.
uu
th
n Rm
W
M
.≤=σ → Wct=
3
1445
15,1.130
216000
.
cm
mR
M
uu
==




≤=
l
f
IE
lP
l
f tc
.48
. 2
→ Ict =
4
5
22
13500250.
10.48
360.2000
.
48
.
cm
f
l
E
lPtc
==





.
Giả thiết k= h/b= 1,25 →b= 0,8h→ W= bh2
/6= 0,8h3
/6; I= bh3
/12= 0,8h4
/12.
Ta cú: 0,8h3
/6= 1445; 0,8h4
/12= 13500 → h= 22,1 cm; h= 21,2 cm.
Chọn bxh= 18x22 cm → h/b= 22/18= 1,2< 3,5 vậy giả thiết ban đầu là đúng.
W= bh2
/6= 18.222
/6= 1452 cm3
> Wct= 1445 cm3
.
I= bh3
/12= 18.223
/12= 15972 cm4
> Ict= 13500 cm4
.
Vậy tiết diện đó chọn thỏa mãn yêu cầu.
Uốn xiên
Bài 1: Chọn tiết diện xà gồ của một sàn mái nhà có độ dốc α = 250
. Chiều dài nhịp
xà gồ 3,6m. qtc
= 130kG/m, qtt
= 180kG/m. Độ võng cho phép
200
1
=



l
f
. Sơ đồ của
dầm là dầm đơn giản.
Biết cosα = 0,906; sinα = 0,423.
Gỗ nhóm VI, độ Nm 18%, nhiệt độ 20°C.
Lời giải.
Lấy các thông số đầu bài.
Gỗ nhóm VI, độ Nm 18%, nhiệt độ 20°C nên Ru = 130kG/cm2
.
Giả thiết mu = 1,15.

23
Phân tải trọng theo 2 phương.
mkGqq
mkGqq
tctc
tctc
y
x
/99,5425sin.130sin
/78,11725cos.130cos
0
0
===
===
α
α
mkGqq
mkGqq
tttt
x
tttt
y
/14,7625sin.180sin
/08,16325cos.180cos
0
0
===
===
α
α
Tính nội lực.
cm.kGm.kG,
,,lq
M
tt
y
x 2641818264
8
6308163
8
22
==
×
==
cm.kGm.kG,
,,lq
M
tt
x
y 1233434123
8
631476
8
22
==
×
==
Hai mô men lớn nhất này cùng xuất hiện trên cùng 1 tiết diện giữa dầm.
Tính Wct và chọn b, h.
Chọn k = 1,2, với tga = 0,423 / 0,906 = 0,46.
Từ: uu
x
x
mRtgk
W
M
≤+ ).1( α
ct
uu
x
x Wcm,),,(
,
)tg.k(
mR
M
W ==×+
×
=+≥⇒ 3
1297460211
151120
26418
1 α
cm,,,kWh x 91212972166 33 =××==
b = 12,9 / 1,2 = 10,75cm
Chọn h = 14cm, b = 12cm.
Tính các thông số tiết diện đã chọn.
3
22
392
6
1412
6
cm
bh
Wx =
×
==

24
3
22
336
6
1214
6
cm
hb
Wy =
×
==
4
33
2744
12
1412
12
cm
bh
Jx =
×
==
4
33
2016
12
1214
12
cm
hb
J y =
×
==
Kiểm tra tiết diện đã chọn.
Giả thiết về mu: Do cả hai cạnh tiết diện đều nhỏ hơn 15cm nên mu = 1,0.
Bền uốn:
2
1203104
336
12334
392
26418
cm/kGRm,
W
M
W
M
uu
y
y
x
x
maxymaxxmax =≤=+=+=+= σσσ
Tiết diện đã chọn đảm bảo yêu cầu cường độ.
Độ võng:
cm,
,
EJ
lq
f
y
tc
x
x 5960
201610
360109954
384
5
384
5
5
424
=
×
××
×=×=
cm,0
,
EJ
lq
f
x
tc
y
y 939
274410
3601078117
384
5
384
5
5
424
=
×
××
×=×=
Hai độ võng lớn nhất này cùng xuất hiện trên một tiết diện giữa dầm, vì thế:
cmfff yx 11,1939,0596,0 2222
=+=+=
200
1
324
1
360
1,11
=



<==
l
f
l
f
Đảm bảo điều kiện biến dạng.
Bài 2: Chọn tiết diện xà gồ chịu lực như hình vẽ biết qtc = 130 kg/m; n=1,3; [f/l]=
1/200; Ru= 130 kg/cm2
.

25
Giải: Phân tải trọng theo 2 phương:
qxtc= qtc.cosα= 130 cos250
= 117,8 kg/m; qytc= qtc.sinα= 130 sin250
= 54,9 kg/m.
qxtt= qxtc.n= 117,8.1,3= 153 kg/m;
qytt= qytc.n= 54,9.1,3= 71,4 kg/m.
Mômen uốn lớn nhất:
Mx= qxtt.l2
/2= 153.1,22
/2= 110,16 kg.m;
My= qytt.l2
/2= 71,4.1,22
/2= 51,4 kg.m.
Giả thiết k= h/b= 1,2 và có tg250
= 0,466.
Theo điều kiện cường độ ta có:
Wx=
3
132
130.1
)466,0.2,11.(11016
.
).1(
cm
Rm
tgkM
uu
x
=
+
=
+ α
Wx = bh2
/6= h3
/(6k)→ h= cmkW 8,9132.2,1.66 33
==
b=h/k= 9,8/1,2= 8,2 cm. Chọn tiết diện bxh= 8x10 cm và kiểm tra lại:
+ Theo cường độ:
22
/130130.1./8,130
8.8.10
6.5140
10.10.8
6.11016
cmkgRmcmkg
W
M
W
M
uu
y
y
x
x
===+=+= fσ
Sai số= 100%.(130,8-130)/130= 0,6% <5% nên chấp nhận được.
+ Theo độ võng:
cm
EI
lq
f
y
tc
y
x 33,0
12/8.10.10.8
120.549,0
8
.
35
44
===
200
1
212
1
120
46,033,0 2222
<=
+
=
+
=
l
ff
l
f yx
thỏa mãn.
cm
EI
lq
f
x
tc
x
y 46,0
12/10.8.10.8
120.178,1
8
.
35
44
===

26
Nén lệch tâm
Bài 1: Chọn tiết diện một thanh gỗ chịu nén lệch tâm biết l= 3,3m, hai đầu liên kết
khớp, Ntt=12 T đặt lệch tâm e= 3cm so với trục cấu kiện. Rn= 130 kg/cm2
, Ru=150
kg/cm2
.
Giải:
Vì 1<e= 3cm<25 cm nên mômen quán tính cần thiết là:
322
478]03,0)13,3(35,03,3[
130
12000
])1(35,03,3[ cm
N
M
l
R
N
W
n
=+−+=+−+=
Chọn tiết diện chữ nhật 16x18 cm có Wy= 18.162
/6 cm3
=768 cm3
> 478 cm3
(uốn
quanh trục y).
Độ mảnh λmax=λy= ltt/rmin= 330/(0,289.16)= 71,4.
Hệ số mômen phụ:
47,0
130.18.16.3100
12000.4,71
1
..3100
1
22
=−=−=
nng RA
Nλ
ξ
22
/130130.1./128
150.768.47,0
130.18000
18.16
12000
.
.
cmkgRmcmkg
RW
RM
A
N
nn
uth
n
th
==<=+=+=→
ξ
σ
Kiểm tra ngoài mặt phẳng uốn :
λx=ltt/rx= 330/(0,289.18)=63,4 < λy=71,4 nên không cần kiểm tra với trục x.
Liên kết mộng
Bài 1: Thiết kế liên kết mộng hai răng. Nn = 10,6T, a = 30°, bxh = 20x20cm, gỗ
nhóm V, W = 18%, T = 20°C.
Lời giải.

27
Xác định thông số vật liệu.
Gỗ nhóm V, W = 18%, T = 20°C có Rn = Rem = 135kG/cm2
, R90
em = 22kG/cm2
, Rtr
= 25kG/cm2
.
2
33
90
30
/31,82
30sin1
22
135
1
135
sin11
cmkG
R
R
R
R
em
em
em
em =
°





−+
=






−+
=
α
Yêu cầu tối thiểu của h’r.
Từ 1,5h ≤ l’tr ≤ 10h’r ⇒ 30 cm ≤ l’tr ≤ 10h’r ⇒ 3 cm ≤ h’r
Tính h’r + h’’r.
cm
bRm
N
hh
emem
n
rr 52,5
2031,820,1
30cos106,10cos 3
'''
=
××
°×
=≥+ α
α
Chọn h’r , h’’r.
Từ điều kiện cấu tạo:
( )
cmh;cmhChän
cm,hh
cm,
h
h
cmhh
cmhcmh
''
r
'
r
'
r
''
r
''
r
'
r
''
r
'
r
'
r
63
525
676
3
20
3
2
32
==⇒









≥+
==≤
+≥
≥≥
Xác định chiều dài mặt trượt 1.
kGN
hh
h
N n
rr
r
em 33,353310600
63
3
'''
'
'
=×
+
=
+
=
kGNN emtr 305230cos33,3533cos''
=°×== α
Trượt một phía: b = 0,25; một bên không đối xứng nên e = h / 2 = 10 cm.

28
cm
e
N
bR
N
l
tr
tr
tr
tr 42,9
10
3052
25,020258,0
3052
8,0
'
'
'
=
×−××
=
−
≥
β
Cấu tạo: 1,5h ≤ l’tr ≤ 10h’r ⇒ 30 cm ≤ l’tr ≤ 30 cm ⇒ l’rr = 30 cm.
Xác định chiều dài mặt trượt 2.
kGNN ntr 916930cos10600cos''
=°×== α
cm
e
N
bR
N
l
tr
tr
tr
tr 26,26
10
9169
25,0202515,1
9169
15,1
''
''
''
=
×−××
=
−
≥
β
Cấu tạo: 1,5h ≤ l’’tr ≤ 10h’’r ⇒ 30 cm ≤ l’’tr ≤ 60 cm ⇒ Chọn theo vẽ hình.
N
N
H×nh 3.15 - Minh ho¹ vÝ dô
Bài 2: Tính toán liên kết mộng 2 răng ở mắt gối dàn vì kèo có lực nén cánh trên Nn=
11T, α=300
. Tiết diện các thanh là 20x20 cm. Gỗ nhóm V, độ Nm 18% có Rn(Rem)=135
kg/cm2
, Rem(900
)= 25 kg/cm2
,Rtr=25 kg/cm2
.
Giải:
Giả thiết hr
’
=3 cm>2 cm; hr
’’
=6 cm<h/3=20/3=6,6 cm.
hr
’’
-hr
’
=6-3=3 cm>2 cm.
Tổng diện tích ép mặt: Aem= Aem
’
+ Aem
’’
= b(hr
’
+hr
’’
)/cosα= 20.(3+6)/cos300
=
208cm2
.

29
2
033
/87
30sin)1
25
135
(1
135
sin)1
)90(
(1
)30( cmkg
R
R
R
R
em
em
em
em =
−+
=
−+
=
α
Kiểm tra ép mặt: Nem= Nn= 11000kg <Rem(30).Aem=87.208= 18096 kg thỏa mãn.
Từ điều kiện làm việc chịu trượt tính ltr’ và ltr’’.
Ntr’=Ntr.Aem’/Aem=Nn.cosα. Aem’/Aem= 11000.cos300
.3/(3+6)= 3175kg.
β=0,25; e=h/2= 20/2=10 cm.
cm
eNbR
N
l
trtr
tr
tr 9,9
10/25,0.317520.25.8,0
3175
/.8,0 '
'
'
=
−
=
−
=
β
Theo cấu tạo 1,5h= 1,5.20=30 cm< ltr’< 10hr’=10.3=30 cm nên chọn ltr’= 30 cm.
Tính
cm
eNbR
N
l
trtr
tr
tr 3,28
10/25,0.30cos1100020.25.15,1
30cos11000
/.15,1 0
0
'
''
=
−
=
−
=
β
Theo quan hệ gần đúng ltr’’= ltr’+htrên/(2sinα)= 30+ 20/(2sin300
)= 50 cm.
Vậy chọn ltr’’=50 cm.
Ngoài ra còn cấu tạo thêm 2 bulông an toàn, gỗ guốc, gỗ gối. Gỗ guốc có bề rộng
bằng bề rộng thanh cánh dưới, cao 6-8 cm. Gỗ gối xác định theo điều kiện chịu uốn, ép
mặt do phản lực gối tựa gây ra.
Liên kết chốt
Bài 1: Cho 2 thanh gỗ hộp tiết diện 16x18cm nối dài với nhau bằng 2 bản ốp bằng
gỗ tiết diện 8x18cm, liên kết với nhau bằng bu lông có đường kính d = 18mm. N = 11T.
Gỗ nhóm VI, độ Nm W = 18%, T = 20°C.
Thiết kế liên kết.
NN
Lời giải.

30
Xác định khả năng chịu lực của một mặt cắt chốt.
Đây là liên kết đối xứng. chốt thép, a = 8 cm, c = 16 cm, d = 1,8 cm.
kGadT a
em 11528,188080 =××==
kGcdT c
em 14408,1165050 =××==
kGdkGadTu 8108,12502502,711828,11802180 222222
=×=≤=×+×=+= Kh
ả năng chịu lực của một mặt cắt chốt:
( ) ( ) kG,,;;minT;T;TminT u
c
em
a
em 2711271114401152 ===
Số lượng chốt cần thiết.
737
22711
11000
,
,Tn
N
nch =
×
== ⇒ chọn 8 chốt.
Bố trí chốt.
Do b = 18cm = 10d = 10 x 1,8 nên:
S1 = 6d = 6 x 1,8 = 10,8cm.
S2 = 3d = 3 x 1,8 = 5,4cm.
S3 = 2,5d = 2,5 x 1,8 = 4,5cm.
Bố trí kiểu ô vuông.
Số chốt theo phương vuông góc thớ:
7,21
4,5
5,4218
1
2
2
3
1 =+
×−
=+
−
≤
S
Sh
n chốt
Chọn n1 = 2chốt, 4 hàng. 2 x 4 = 8 chốt.
Bố trí như hình vẽ.
Kiểm tra giảm yếu do khoét lỗ.

31
Fth = 16 x (18 – 2 x 1,8) = 230,4 cm2
22
/76958,0/7,47
4,230
11000
cmkGRmcmkG
F
N
kk
th
k =×=<===σ
Đảm bảo.
Bài 2: Cho 2 thanh gỗ tiết diện 12x18 cm nối dài với nhau bằng 2 bản gỗ ốp 8x18
cm và liên kết với nhau bằng bu lông vó đường kính d=18 mm. Kiểm tra khả năng chịu
lực của liên kết chịu kéo đó biết nhóm gỗ VI, độ Nm 18% có Rk= 95kg/cm2
và lực kéo
N= 11 T.
Giải:
Đây là liêm kết chốt thép đối xứng nên khả năng chịu lực tính theo các giá trị sau:
Tem
a
= 80ad=80.8.1,8= 1152kg;
Tem
c
=50cd=50.12.1,8=1080 kg;
Tu=180d2
+2a2
=180.1,82
+2.82
=711kg< 250d2
=250.1,82
=810 kg.
Vậy Tmin= min (1152,1080,711)= 711 kg.
Số lượng chốt cần thiết nch=N/(n.Tmin)= 11000/(2.711)= 8 chốt.
Số chốt cần cho mối nối là 16 chốt.
Kiểm tra giảm yếu của thanh chịu kéo do lỗ chốt gây ra:
Ath=c(b-n.d)= 12.(18-2.1,8)= 172,8 cm2
.
Ứng suất chịu kéo σ= N/Ath= 11000/172,8= 63,6 kg/cm2
< m.Rk=1.95=95 kg/cm2
thỏa mãn.

đề Bài và lời giải kết cấu thép 1

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to đề Bài và lời giải kết cấu thép 1

Similar to đề Bài và lời giải kết cấu thép 1 (20)

More from Thanh Hoa

More from Thanh Hoa (20)

đề Bài và lời giải kết cấu thép 1